PL167474B1 - Sposób wytwarzania oleju do smarowania sprężarek powietrza - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzaniaoleju do smarowania sprężarek powietrza, znamienny tym, ż<s destylaty próżniowe z parafinowo-siarkowej ropy naftowej o zakresie temperatur wrzenia 400°C do 570°C, zawierające nie więcej niż 2% składników, destylujących do 350°C, korzystnie nie więcej niz 1,5% i nie więcej niż 5% składników, destylujących do 375°C, korzystnie nie więcej niż 4%, a dla otrzymania lekkich olejów sprężarkowych zawierające nie więcej składników destylujących powyżej 525°C niż 6%, korzystnie 4%, dla otrzymania ciężkich olejów sprężarkowych zawierające nie więcej składników destylujących powyżej 525°C niż 16%, korzystnie 13%, poddaje się procesowirafinacji selektywnej furfurolem w ilości od 2:1 do 3,5:1 przy warunkach pracy kolumny ekstrakcyjnej: góra 108 do 1210C i dół 65 do 82°C, następnie rafinaty poddaje się procesowi odparafinowania przy użyciu mieszaniny rozpuszczalników: toluenu z acetonem zestawionych w stosunku 3:1 lub dwuchloroetanu i chlorku metylenu zestawionych w stosunku 1: 1, przy temperaturze odparafinowania'od -5 do -30°C przy zastosowaniu mieszaniny rozpuszczalników od 2:1 do 4:1 w stosunku do rafinatu a do przemywania gaczu parafinowego na filtrze obrotowym od 1:1 do 3:1, następnie deparafinat poddaje się procesowi hydrorafinacji na katalizatorze: tlenki niklu i kobaltu osadzone na tlenku glinu lub na katalizatorze żelazowym, hydrorafinację prowadzi się w zakresie temperatur od 260°C do 310°C, otrzymane oleje bazowe miesza się z dodatkami uszlachetniającymi: 2,6-ditertbutylo-p-krezol w ilości od 0,1 do 0,5%, korzystnie 0,3%, kopolimer polimetakrylanowy lub metakrylanowo-styrenowy lub olefinowy w ilości od 0,1 do 2%, korzystnie 0,7% mieszanina polietoksylowanych difenyloamin w ilości od 0,1 do 0,8%, korzystnie 0,3%, dialkiloditiofosforanu cynku lub alkiloarylosulfoniany wapnia lub baru w ilości od 0,1 do 0,5%, korzystnie 0,2% oraz polimetylosiloksany lub alkilowane estry akrylowe w ilości od 0,001 do 0,005%, korzystnie 0,003%.

Description

Przedmiotem wynalazku jest olej do smarowania sprężarek powietrza. Sprężarki powietrza pracujące w układzie jedno i wielostopniowym wymagają stosowania wysokojakościowych 'środków smarnych. Warunki pracy sprężarek to przede wszystkim ciśnienie robocze rzędu kilku MPa oraz temperatury przetłaczanego gazu dochodzące często do 100° i wyżej, wymagają oleju o wysokiej odporności na starzenie, posiadania dobrych własności smarnych, antykorozyjnych, przeciwpiennych i dobrych własności dyspergująco-myjących.

Według patentu niemieckiego nr 148 062 olej sprężarkowy wytwarzany jest z mieszaniny oleju pochodzącego z destylatu próżniowego po rafinacji fenolem i ziemią bielącą oraz oleju pozostałościowego po odasfaltowaniu propanem. Według opisu patentowego nr 140 348 olej do sprężarek otrzymuje się z oleju alkiloaromatycznego oraz dodatków uszlachetniających. W patencie nr 147 679 otrzymanie oleju do sprężarek polegało na zmieszaniu oleju bazowego o '

lepkości nie niżej 9,3 mm /s w 100° z roztworem polimerów w oleju bazowym.

Stwierdzono, że możliwe jest otrzymanie oleju do smarowania sprężarek powietrza z destylatów próżniowych z parafinowo-siarkowej ropy naftowej o zakresie temperatur wrzenia 400° do 570’C, zawierających nie więcej niż 2% składników destylujących do 350°, korzystnie 1,5% i nie więcej niż 5% składników destylujących do 375°, korzystnie nie więcej niż 4%.

Dla otrzymania lekkich olejów sprężarkowych według klasyfikacji ISO 32 i 46, destylaty próżniowe, które nie zawierają więcej składników destylujących powyżej 525° niż 6%, korzystnie 4%, a dla otrzymania ciężkich olejów sprężarkowych według ISO 68 i 100, nie zawierające składników destylujących powyżej 525° więcej niż 16%, korzystnie 13%, poddaje się procesowi

167 474 rafinacji selektywnej furfurolem w ilości od 2:1 do 3,5:1 przy warunkach pracy kolumny ekstrakcyjnej: góra 108 do 121° i dół 65 do 82°C, następnie rafinaty poddaje się procesowi odparafinowania przy użyciu mieszaniny rozpuszczalników: toluen z acetonem zestawionych w stosunku 3:2, lub mieszaniny dwuchloroetanu i chlorku metylenu w stosunku 1:1, przy' temperaturze odparafinowania od -5 do -30°C przy zastosowaniu mieszaniny rozpuszczalników od 2:1 do 4:1 w stosunku do rafinatu a do przemywania gaczu parafinowego na filtrze obrotowym od 1:1 do 3:1, następnie deparafinat poddawany jest procesowi hydrorafinacji na katalizatorze: tlenki niklu i kobaltu osadzone na tlenku glinu w temperaturze od 260 do 310°, lub na katalizatorze żelazowym, w tych warunkach otrzymuje się oleje bazowe o własnościach:

Oleje	A	B	C	D
Lepkość w 100°, mm^/s	5,21	6,28	8,6	10,8
Lepkość w 40°, mm2/s	31,11	42,4	68,2	99,7
Wskaźnik lepkości	94	93	94	91
Temperatura krzepnięcia, °	-16	-15	-13	-10
Pozostałość po koksowaniu, %	0,02	0,03	0,05	0,06
Zawartość węglowodorów aromatycznych metodą UV w % mas.	19,8	24,8	21,2	28,0
w tym monoaromaty	16,6	20,3	18,1	21,8

Oleje te winny równocześnie spełniać następujące wymagania odnośnie przebiegu destylacji oznaczonego według Prawdziwych Temperatur Wrzenia metodą chromatografii gazowej: do 350° destyluje nie więcej niż 1,0% /korzystnie nie więcej niż 0,8%/ do 375° destyluje nie więcej niż 3,0% /korzystnie nie więcej niż 2,0%/ powyżej 525° destyluje nie więcej niż 4,0% /korzystnie nie więcej niż 3,0%/ dla oleóów A i B powyżej 525° destyluje nie więcej niż 12% /korzystnie nie więcej niż 10%/ H a l^jów C i D.

Otrzymane oleje A, B, C i D inhCbitowanl są następującymi dodatkami uszlachetniającymi: 2,6 d^^^ctylo-p-krezol w ilości od 0,1 do 0,5%, korzystnie 0,3%, dillkidoditiofosforln cynku od 0,1 do 0,5%, korzystnie 0,2%, lub llkllolrydosulfonian wapnia lub baru w ilości od 0,1 do 0,5%, korzystnie 0,2%, mieszanina podlltoksydowanych dCflnyloamCn w ilości od'0,1 do 0,8%, korzystnie 0,4%, kopolimer podCmltlkryllnowy lub metakryllnoóo-styrenoóy lub olefinowy od 0,1 do 2%, korzystnie 0,7% oraz olej silikonowy w ilości 0,001 do 0,005%, korzystnie 0,003% lub alkilowane estry akrylowe w ilości 0,001%.

Tak zestawione oleje sprężarkowe według wynalazku stanowią odpowiednio według klasyfikacji ISO: A - olej sprężarkowy 32, B - olej sprężarkowy 46, C - olej sprężarkowy 68 i D - olej sprężarkowy 100.

Uzyskane według wynalazku oleje sprężarkowe charakteryzują się wysokim wskaźnikiem lepkości, małą skłonnością do tworzenia osadów, co zabezpiecza dobre smarowanie w układzie tłok - cylinder, uczestniczy w chłodzeniu i odprowadzaniu ciepła wydzielanego przy sprężaniu powietrza i chroni ścianki cylindra i inne powierzchnie metalowe od kontaktu ze śladami wilgoci pochodzącej z zassanego powietrza. Zalety te wynikają z zastosowania dla wytworzenia oleju bardzo dobrze przygotowanej bazy olejowej i dobrania zestawu dodatków uszlachetniających, poprawiających własności rlologicznl, smarne, przeciwzużyciowe, przeciwrdzewne i dyspergująco-myjące.

Przykład A. Destylat próżniowy o lepkości w 100° 5,2 mm /s, zawierający 1,9% składników destylujących do 350° /oznaczenie według Prawdziwych Temperatur Wrzenia/ i 4,8% składników destylujących do 375°, poddano procesowi rafinacji selektywnej przy stosunku

A

167 474 furfurolu do surowca 3,0 : 1 i temperaturach: szczyt kolumny ekstrakcyjnej 115°, dół kolumny 80°. Otrzymany rafinat odparafinawano przy użyciu rozpuszczalnika /aceton + toluen/ w temperaturze -29°. a uzyskany deparafinat poddano procesowi hydrorafinacji na katalizatorze:

tlenki niklu i kobaltu osadzone na tlenku glinu w temperaturze 28O°. Tak wytworzony olej 2 2 bazowy charakteryzował się własnościami: lepkość w 4O° 31,11 mm /s, lepkość w 100° 5,14 mm /s wskaźnik lepkości 94, temperatura zapłonu /tygiel otwarty/ 224°, odparowalność w 250° /test Noaka/ 12,2%, skład strukturalny aromatów: mαnαpierścieniowe 16,4%, dwupierścieniowe 2,3%, trójpierścieniowe 0,9%. Przebieg temperatur wrzenia /PTW metodą chromatograficzną/ był następujący: do 350° 0,9%, do 375° 1,5%, powyżej 525° 1%. Do otrzymanego oleju wprowadzono dodatki uszlachetniające w następującej kolejności: kopolimer polimetak^ylanowy 0,5% 2,6 ditertbutylo-p-krezol 0,25%, mieszanina polietoksylowanych difenyloamin 0,25% i alkilowane estry akrylowe 0,002%, uzyskując olej do sprężarek powietrza o lepkości kinematycznej w 40° 34,6 min/s, wskaźniku lepkości 109 jednostek, odporności na starzenie: przyrost koksu według Conradsona 1,94%, straty odparowania 19,0%, pozostałość po oddestylowaniu 80%: koks według Conradsona 0,2%, iloraz lepkości pozostałości i oleju świeżego 3,5.

Przykład B. Destylat próżniowy o lepkości w 100° 6,8 mm /s, o początku wrzenia według PTW 340°, zawierający 1,2% składników destylujących do 350° i 3,4% destylujących do 375° oraz 5% powyżej 525°, poddano rafinacji furfurolem przy stosunku rozpuszczalnika do wsadu jak 2,6 : 1 i temperaturze szczytu kolumny ekstrakcyjnej 117°, dołu kolumny 80° a następnie rafinat odparafinowano przy użyciu mieszaniny aceton-toluen w temperaturze -30°, uzyskując deparafinat, który poddano hydrorafinacji w temperaturze 285° na katalizatorze, zawierającym tlenki niklu i kobaltu osadzone na tlenku glinu. Otrzymany olej bazowy, charak2 teryzujący się następującymi własnościami: lepkość kinematyczna w 40° 42,4 mm /s, lepkość 2 w 100° 6,28 mm*/s, wskaźnik lepkości 93, temperatura zapłonu /tygiel otwarty/ 226°, odparowalność w 250° /test Noaka/ 7,8%, skład strukturalny aromatów: monαpierścieniowe 20,3%, dwupierścieniowe 3,3%, trójpierścieniowe 1,2% oraz zakresem temperatur wrzenia /PTW/: do 350° 0,8%, do 375° 2,1%, powyżej 525° 3,5%, skomponowano z następującymi dodatkami uszlachetniającymi: kopolimer metakry 1anowo-styrenowy 0,5%, 2,6 ditertbutylo-p-krezo1 0,3%, mieszanina polietαksylαwanych ditenyloamin 0,3% i polimetylosiloksany w ilości 0,003%, otrzymując olej do sprężarek powietrza o następującej charakterystyce: lepkość'w 40° 44,3 mm /s, wskaźnik lepkości 97 jednostek, odporność na starzenie: koks według Conradsona 2,3%, straty odparowania 12,3%, po oddestylowaniu 80% - pozostałość o zawartości koksu według Conradsona 0,2% i stosunku lepkości do lepkości oleju świeżego 3,0.

Przykład C. Destylat próżniowy o lepkości w 100° 7,3 mm /s i przebiegu destylacji-/PTW/ do 350° 1%, do 375° 3%, do 525° 96% poddano rafinacji furfurolem przy stosunku rozpuszczalnika do surowca jak 2,8:1 i temperaturach kolumny 117°/77°. Po αdparafinαwaniu rozpuszczalnikowym w temperaturze -24° i hydrorafnacji w temperaturze 280° otrzymano olej 2 2 bazowy o lepkości kinematycznej w 40° 52,10 mm*/s, w 100° 7,17 mm /s, wskaźniku lepkości 94, składzie strukturalnym aromatów: monαpierścieniαwe 18,1%, dwupierścieniowe 2,2%, trójpierścieniowe 0,94%. Destylat próżniowy o lepkości w 100° 11,6 mm /s, przebiegu destylacji /PTW/ do 350° 0,2%, do 375° 1,1%, do 525° 85%, poddano rafinacji selektywnej przy stosunku furfu rolu do surowca jak 3:1 i temperaturach kolumny ekstrakcyjnej 118°/80°, αdpaΓafinαwaniu i' hydrorafinacji, uzyskując olej bazowy o lepkości w 40° 84,16 mm /s, lepkości w 100° 2

9,45 mm /s i temperaturze krzepnięcia -15°. Otrzymane w powyższy sposób oleje zmieszano o w stosunku masowym 44:56, uzyskując olej bazowy o lepkości w 4O° 68,2 mm^/s. Tak skomponowana baza olejowa posiadała·następujący przebieg destylacji /wg PTW/: do 350° 0,9% do 375° 2,1%, powyżej 525° 10%. Po wprowadzeniu następujących dodatków uszlachetniających: kopolimer polimetakrylanowy 0,5%, mieszanina polietoksylowanych difenyloamin 0,3%, 2,6 ditertbutylo-p-krezol 0,3%, dialkilαditiαfosfαran cynku 0,1% i alkilowane estry akrylowe 0,001%, otrzymano olej do sprężarek powietrza o następującej charakterystyce: lepkość w 40° 71,7 mm /s, lep2 kość ,w 100° 8,89 mm /s, wskaźnik lepkości 97, temperatura zapłonu 23°°, odporność na starzenie: .przyrost koksu według Conradsona 1,72%, straty odparowania 8,6%, Po oddestylowaniu 80% zawartość koksu Conradsona w pozostałości 0,2% i stosunek lepkości do lepkości oleju świeżego 4.

167 474

Przykład D. Destylat próżniowy o lepkości w 100° 13,89 mm /s, przebiegu destylacji do 375°C destylując 0,5%, powyżej 525° 15%, poddano rafinacji furfurolem przy stosunku rozpuszczalnika do surowca jak 3:1 i temperaturach kolumny ekstrakcyjnej 118° na szczycie i 82° na dole. Rafinat odparafinowano w temperaturze -28°, uzyskując produkt o temperaturze krzepnięcia -16°, który następnie poddano hydrorafinacji na katalizatorze żelazowym. Otrzy2 many olej bazowy o własnościach: lepkość kinematyczna w 40° 99,7 mm /s, lepkość w 100’C 2

10,80 mm /s, temperatura zapłonu 229°, odparowalność w 250° /według Noaka/ 2,9%, skład strukturalny aromatów: monopierścieniowe 21,8%, dwupierścieniowe 4,4%, trójpierścieniowe 1,8%, zakres temperatur wrzenia /PTW/ do 375° destyluje 0,4%, ponad 525° 10%, skomponowano z następującymi dodatkami uszlachetniającymi: kopolimer polimetakrylanowy 0,5%, 2,6 ditertbutylo-p-krezol 0,3%, mieszanina polietoksylowanych difenyloamin 0,3%, alkiloarylosulfonian wapnia

0,2% i polimetylosiloksany w ilości 0,004%. Tak sporządzony olej sprężarkowy charakteryzował 2 2 się lepkością kinematyczną w 40° 104,7 mm /s, lepkością w 100° 11,39 mm /s, wskaźnikiem lepkości 94, temperaturą krzepnięcia -24°. Po starzeniu koks według Conradsona wynosił 2,5% a straty odparowania 4,7%. Po oddestylowaniu 80% pozostałość posiadała koks według Conradsona 0,25%, a stosunek jej lepkości do lepkości oleju świeżego wynosił 2,4.

167 474

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wytwarzania oleju do smarowania sprężarek powietrza, znamienny tym, że destylaty próżniowe z parafino-siarkowej ropy naftowej o zakresie temperatur wrzenia 400’C do 570’C, zawierające nie więcej niż 2% składników, destylujących do 350°, korzystnie nie więcej niż 1,5% i nie więcej niż 5% składników, destylujących do 375’C, korzystnie nie więcej niż 4%, a dla otrzymania lekkich olejów sprężarkowych zawierające nie więcej składników destylujących powyżej 525°C niż 6%, korzystnie 4%, dla otrzymania ciężkich olejów sprężarkowych zawierające nie więcej składników destylujących powyżej 525° niż 16%, korzystnie 13%, poddaje się procesowi rafinacji selektywnej furfurolem w ilości od 2:1 do 3,5:1 przy warunkach pracy kolumny ekstrakcyjnej: góra 108 do 121° i dół 65 do 82°, następnie rafinaty poddaje się procesowi odparafinowania przy użyciu mieszaniny rozpuszczalników: toluenu z acetonem zestawionych w stosunku 3:1 lub dwuchloroetanu i chlorku metylenu zestawionych w stosunku 1:1 przy temperaturze odparafinowania od -5 do -30° przy zastosowaniu mieszaniny rozpuszczalników od 2:1 do 4:1 w stosunku do rafinatu a do przemywania gaczu parafinowego na filtrze obrotowym od 1:1 do 3:1, następnie deparafinat poddaje się procesowi hydrorafinacji na katalizatorze: tlenki niklu i kobaltu osadzone na tlenku glinu lub na katalizatorze żelazowym, hydrorafinację prowadzi się w zakresie temperatur od 260° do 310°, otrzymane oleje bazowe miesza się z dodatkami uszlachetniającymi: 2,6-ditertbutylo-p-krezol w ilości od 0,1 do 0,5%, korzystnie 0,3%, kopolimer polimetakrylanowy lub metakrylanowo-styrenowy lub olefinowy w ilości od 0,1 do 2%, korzystnie 0,7%, mieszanina polietoksylowanych difenyloamin w ilości od 0,1 do 0,8%, korzystnie 0,3%, dialkiloditiofosforanu cynku lub alkiloarylosulfoniany wapnia lub baru w ilości od 0,1 do 0,5%, korzystnie 0,2% oraz polimetylosiloksany lub alkilowane estry akrylowe w ilości od 0,001 do 0,005%, korzystnie 0,003%.